Посчитаем расход топлива на пальцах

В связи с криками об обмане производителем относительно заявленного расхода, а также заявлений про какие-то машины, где жмешь на тапку в пол и при 160 км/час расход 9 литров, давно хотел хотя бы грубо прикинуть с помощью физики за 6-ой и математики за 4-ый зависимость расхода топлива от скорости движения Кольта :-)
Начнем с того, что Кольт, как это ни странно ОЧЕНЬ БОЛЬШАЯ МАШИНА! Намного больше, например, Ниссан Максимы! Не верите? Вот:
Кольт: 1.695*(1.565-0.169)=2.366м2
Максима QX: 1.780*(1.435-0.168)=2.255м2
это площадь поперечного сечения! Многие думают, что сила сопротивления зависит только от какого-то мифического коэффициента лобового сопротивления Cx, а про габариты автомобиля забывают. Но посчитаем все подробно.
Формула для расчета силы сопротивления:
Fx=Cx*P*Sx*v^2/2
где,
Сх - коэффициент лобового сопротивления. К сожалению, он для Кольта неизвестен, но положим его средненьким 0.34, как у Гольфа 2 или вазовской десятки.
P - Плотность воздуха 1.2 кг/м3 при 22 градусах
Sx - площадь максимального сечения
v - скорость
сведем первые три множителя к одному коэффициенту для Кольта - k = 0.34 * 1.2 * 2.366/2 = 0.48
рассчитаем силу сопротивления при максимально экономичных 70-ти км/час(19.4 м/с) и максимальных 180-ти(50 м/с)
При 70 км/ч: Fx=0.48 * 19.4^2=181Н
При 180 км/ч: Fx=0.48 * 50^2=1200Н

Работа за секунду - сила на путь за секунду. т.е. при 70-ти - 181н*19.4м=3.5кВт, а при 180км/ч - 1200н*50м= 60 кВт
Зная, что мощность Кольта 1.3 = 70кВт, получим мощностные потери не очень зависящие от скорости - 10кВт, что собственно позволит составить грубую пропорцию:
(10+3.5) кВт - 4.7 л
(10+60) кВт - х л
откуда х при максималке = 70*4.7/13.5=24,4 л/100 км.

И по аналогии:
80 км/ч - 5.3
90 км/ч - 6.1
100 км/ч - 7.0
110 км/ч - 8.2
120 км/ч - 9.7
130 км/ч - 11.3
140 км/ч - 13.3
150 км/ч - 15.6
160 км/ч - 18.1
170 км/ч - 21
180 км/ч - 24.4

Исправлено позже:
если отталкиваться от того, что расход 4.7, указаный для загородного режима имеет места быть при средней 80, а не 70 км/час, то кстати результаты будут больше похожи на правду:

180- 21,5
170- 18,6
160- 16
150 - 13,7
140 - 11,7
130 - 10
120- 8,5
110 - 7,3
100 - 6,2
90- 5,4

Вот такие вот рассчеты :-))
По-моему, нигде не ошибся

расчеты интересные и познавательные. респект за проделанную работу

на практике же для оценки расхода я бы еще добавил оговорку по манере езды: одно дело, если ты едешь спокойно на 5-ой передаче со скоростью 120 км/ч (без резких ускорений и торможений), а другое дело, когда ты едешь в среднем теже 120 только периодически переключаясь на пониженную и утапливая педаль в пол...расход будет отличаться очень значительно.
специально замерял на одном и том же участке дороге протяженностью 260 км: в случае спокойной езды с основной крейсерской скоростью 110-120 км/ч расход 6.3 л / 100 км, в случае относительно активной езды (при примерно такой же крейсерской скорости) - 8.9 л / 100 км.

Сообщение отредактировал Vjick: 27 декабря 2006 - 07:06

Майки, замечательно. Я думаю в расчеты стоит добавить еще пару формул, которые сделают зависимость не такой прямолинейной, но для мгновенного расхода при постоянной скорости скорее всего приблизительно так и получится. Вот ведь, воистину, не надо громких слов, можно взять учебник и посчитать. Как жаль, что мы так редко этим пользуемся. А все потому, что в школе преподают ОТОРВАННО от жизни. Физика отдельно - машины отдельно, жизнь отдельно. А жаль. Может, если подход поменять и Жигули были бы ого-го?

Я думаю в расчеты стоит добавить еще пару формул, которые сделают зависимость не такой прямолинейной

А она и не прямолинейная! Расход от куба скорости зависит. Я думаю, что попытки ввести дополнительные формулы не имеют смысла на фоне погрешностей наших допущений. Вот, например, если отталкиваться от того, что расход 4.7, указаный для загородного режима имеет места быть при средней 80, а не 70 км/час, то кстати результаты будут больше похожи на правду:
180- 21,5
170- 18,6
160- 16
150 - 13,7
140 - 11,7
130 - 10
120- 8,5
110 - 7,3
100 - 6,2
90- 5,4
Можно еще учесть, что плотность воздуха ЗНАЧИТЕЛЬНО зависит от температуры окружающей среды. Например, при минус 50 она 1,584, а при плюс 30 - 1.165, а это 74% разницы! В общем, я думал, что меняя начальные условия и оценивая возможные погрешности, можно с абсолютной точностью сказать, что при движении с такой-то скоростью расход не может быть меньше такого то значения.
Для тех, кто считает данные выкладки полезными поясню, что скорость конечно же имеется ввиду реальная, а не по спидометру и конечно, движение имеется ввиду равномерное под ровным газам, а не накатиком в пол педальки под горку.

Сообщение отредактировал Vjick: 27 декабря 2006 - 07:08

Майки, второй вариант и вправду выглядит правдоподобнее... я не знаю про какую там сантехнику ты говорил... согласен, что отклонения могут быть в пределах допустимой погрешности и ими можно пренебречь, на общей картине это сильно не скажется. А "прямолинейность" в данном смысле имелась ввиду, что результат зависит всего от одной формулы, а не то, что на графике должна присутствовать прямая. Ну, в общем, больше хороших расчетов. И пусть на это что-нибудь ответят те, кто на 150-ти тратит 6л/100 км.

Стало интересно попробовать для пятого Кольта рассчитать похожую таблицу, но возникла пара вопросов по расчетам:

Кольт: 1.695*(1.565-0.169)=2.366м²

не понял, что такое 0.169, и еще - исходя из этой формулы результат получается: 2.652?!

Работа за секунду - сила на путь за секунду. т.е. при 70-ти - 181н*19.4м=3.5кВт, а при 180км/ч - 1200н*50м= 60 кВт
Зная, что мощность Кольта 1.3 = 70кВт, получим мощностные потери не очень зависящие от скорости - 10кВт

вот с этими 10кВт не очень выкладку понял - если несложно объясни суть.


P.S. кстати, нашел Сх для Mitsubishi Lancer - он равен 0.28, думаю более правильным будет взять в расчет именно его, а не Сх Гольфа 2, который был снят с производства в 1991 году.

не понял, что такое 0.169

это клиренс. габаритная высота минус клиренс (1.565-0.169)=1.396 умножить на ширину 1.695 у меня получается 2.366

вот с этими 10кВт не очень выкладку понял - если несложно объясни суть.

Максималка - это момент равновесия между силой сопротивления воздуха и работой двигателя. Работу по по преодолению сопротивлению мы посчитали - 60кВт, оставшиеся от мощности двигателя в 70кВт десять, очевидно и есть те самые потери на обогрев улицы, на трение и прочую мелочевку суть КПД независящие от скорости (опять же грубо)

P.S. кстати, нашел Сх для Mitsubishi Lancer - он равен 0.28, думаю более правильным будет взять в расчет именно его, а не Сх Гольфа 2, который был снят с производства в 1991 году.

Гы! Если б он был 0.28 об этом было бы написано во всех буклетах и на всех сайтах, поскольку это цифра выдающаяся! Я считаю, что 0.34 ближе к правде :-)) И чего-то сомневаюсь про 0.28 у Ланцыря :-)) Кстати огромное значение для Сх имеет форма и размер межпанельных зазоров на морде! :-) О как! Глядя на морду своего - я не могу сказать, что кто-то этим сильно парился :-))

P.S. кстати, нашел Сх для Mitsubishi Lancer - он равен 0,28, думаю более правильным будет взять в расчет именно его, а не Сх Гольфа 2, который был снят с производства в 1991 году.

Во-первых, я крепко сумлеваюсь в 0,28 у Лансера, какой источник? Это слишком хороший показатель для японцев, которые обычно хорошей проработкой аэродинамики никогда не отличались.
Во-вторых, из-за большой площади поперечного сечения цифры 0.28 достичь не получится. А если говорить не только про лобовое, а про общее сопротивление, то с такой формой задней части оно тоже на пользу не пойдет. Большие зазоры и огромные лопухи тоже не есть плюс.

В общем, я полностью согласен с Майки, что Сx Кольта приблизительно равен 0,34.

ОФФ:
я надеюсь от не призыв к тому, что мол всем у кого не Нью-Кольт здесь (в разделе Нью-Кольт) делать нечего?

Конечно же нет. Главное, чтоб по теме и интересно.

это клиренс. габаритная высота минус клиренс (1.565-0.169)=1.396 умножить на ширину 1.695 у меня получается 2.366

с этим понятно...а результат...мдааа...эт я чего-то обсчитался ))

Максималка - это момент равновесия между силой сопротивления воздуха и работой двигателя. Работу по по преодолению сопротивлению мы посчитали - 60кВт, оставшиеся от мощности двигателя в 70кВт десять, очевидно и есть те самые потери на обогрев улицы, на трение и прочую мелочевку суть КПД независящие от скорости (опять же грубо)

отлично...с этим тоже понятно

Гы! Если б он был 0.28 об этом было бы написано во всех буклетах и на всех сайтах, поскольку это цифра выдающаяся! Я считаю, что 0.34 ближе к правде :-)) И чего-то сомневаюсь про 0.28 у Ланцыря :-)) Кстати огромное значение для Сх имеет форма и размер межпанельных зазоров на морде! :-) О как! Глядя на морду своего - я не могу сказать, что кто-то этим сильно парился :-))

вообще, меня тоже несколько смутило это значение (а источник инфы - найденный в ИНЕТе реферат какого-то студента )....но все-таки, довольно топорный перед второго Гольфа, как-то не очень сопоставляется с Кольтовскими формами....для расчетов по 5 Кольту думаю взять что-то среднее - например 0.32, как у Корсы - с 5-м Кольтом они чем-то даже похожи и по габаритам примерно одинаковы )))

вот данные по Корсе:
http://www.autorevie...hrase_id=299292

....но все-таки, довольно топорный перед второго Гольфа, как-то не очень сопоставляется с Кольтовскими формами....для расчетов по 5 Кольту думаю взять что-то среднее - например 0.32, как у Корсы - с 5-м Кольтом они чем-то даже похожи и по габаритам примерно одинаковы )))

Перед у старого Гольфа может и топорный, но ФРОНТАЛЬНАЯ ПЛОЩАДЬ! Вот, что у Кольта ОГРОМНО. Если бы не ОТЛИЧНЫЙ двигатель - была бы беда. Особенно с максималкой.

Ерунда на постном масле.
К сожалению спешу, поэтому в двух словах. Ваши выкладки хороши, если рассматривать идеальный автомобиль с неграми толкающими его сзади.
Кто не понял - после НГ объясню подробно. Одним школьным учебником физики не обойтись.

ПыСы В мануале есть хорошая фраза, о том, что для наиболее экономичной езды необходимо ездить на максимально фозможной для данной скорости передаче. к чему бы это, а?

Перед у старого Гольфа может и топорный, но ФРОНТАЛЬНАЯ ПЛОЩАДЬ! Вот, что у Кольта ОГРОМНО. Если бы не ОТЛИЧНЫЙ двигатель - была бы беда. Особенно с максималкой.

А фронтальную площадь крыла самолета Мрия не подсчитывали? Не с того боку к проблеме идете, уважаемые. лобовое сопротивление не привязано к фронтальной площади как бобик к будке... на тело в потоке столько сил действуют - мама не горюй, и воздушные потоки можно так организовать, что книжный шкаф набитый гирями взлетит...

Ерунда на постном масле.
К сожалению спешу, поэтому в двух словах. Ваши выкладки хороши, если рассматривать идеальный автомобиль с неграми толкающими его сзади.
Кто не понял - после НГ объясню подробно. Одним школьным учебником физики не обойтись.

ПыСы В мануале есть хорошая фраза, о том, что для наиболее экономичной езды необходимо ездить на максимально фозможной для данной скорости передаче. к чему бы это, а?

И к чему? Это хоть как-то соотносится с рассматриваемым предметом? Еще раз - "зависимость расхода от скорости". В общем, если спешишь мог бы ничего и не писать с тем же успехом, имхо...

Как ни странно, и на 1,3 роботе расход несильно отличается от расчитанных здесь, по крайней мере в 6-7 литров укладываюсь легко

Ядят яго мухи! Вот это расчеты! Круто!
Респект топстартеру!
Только у меня почему-то расход ближе к первому столбцу нежели к тому который исправлен позже в первом посте.

Простите, но я не нашел на каком бензине такой расход 95 или 92?

А можете расчитать расход на 1,5л на полном приводе?